Влияние открытого способа угледобычи на окружающую среду Кузбасса

622:504

ВЛИЯНИЕ ОТКРЫТОГО СПОСОБА УГЛЕДОБЫЧИ

НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ КУЗБАССА

ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»

e. *****@***ru

Кузбасс – крупнейший из эксплуатируемых сегодня угольных бассейнов в России, в котором добывается более 40% угля России. Его запасы оцениваются в 690 млрд. тонн низкозольных каменных углей

Угольная промышленность создает мощное техногенное воздействие на окружающую среду. Каждая тонна добытого угля сопровождается сбросом 2,5 м3 загрязненных сточных вод, размещением 2,16 м3 вскрышных (вмещающих) пород; каждые 1000 т добычи – выбросом в атмосферу 2,17 т вредных веществ, нарушением 0,55 га земель. Ведущим способом добычи угля является открытый способ. Доля добычи угля экономичным открытым способом составила 2/3 от общего объема добычи угля.

Во всем мире поверхностная добыча угля полностью уничтожает существующие виды растительности, разрушает генетический профиль почвы, вытесняет или уничтожает диких животных и среды их обитания, ухудшает качество воздуха, изменяет текущий процесс землепользования, а также в некоторой степени, постоянно изменяет общий профиль земной поверхности [1].

Загрязнение воздушного бассейна в процессе открытой добычи и переработки угля происходит за счет буровзрывных и вскрышных работ, транспортировки, ветровой эрозии с поверхности отвалов, эндогенных пожаров и т. д. Основными загрязняющими веществами являются пыль неорганическая, угольная пыль, сажа и зола углей.

Производство массовых взрывов на угольных разрезах приводит в среднем к выбросу в атмосферу 6-8 м3 вредных газов, до 200 т пыли. В витающей пыли содержится около 9,0-11,7 % свободной двуокиси кремния. По дисперсности большинство пылевых частиц (82,9-97,3 %) имеют размер до 5 мкм. Содержание диоксида серы увеличивается в 40 раз. Радиус загрязнения в районе разрезов составляет 3500-4000 м [2].

Добыча угля может также негативно сказаться на гидрологии в любом регионе. Ухудшение качества вод связано с проникновением токсичных микроэлементов, повышением содержаний растворенных твердых веществ в подземных водах, а также с увеличением количества наносов, разгружаемых в водные потоки. Создание угольных отвалов может привести к отложению вредных компонентов в водных потоках и к выщелачиванию воды из этих отвалов, содержащей большое количество токсичных микроэлементов. К настоящему времени гидрографическая сеть угледобывающих районов Кузбасса значительно сокращена. Загрязненные стоки угольных предприятий составляют свыше 30% общего сброса загрязняющих веществ[3].

Влияние горных работ на речной сток осуществляется увеличением разгрузки подземных вод в реки за счет шахтного или карьерного водоотлива, который по Кузбассу составляет более 1 млн. м3/сут. При этом уменьшаются запасы подземных вод. Происходит иссушение зоны горных работ, образуются депрессионные воронки, размеры которых зависят от геологических, гидрогеологических условий и продолжительности разработки месторождения. Общая площадь депрессионных воронок в Кузбассе превышает 2 тыс. км2

Площадь нарушенных при угледобыче земель, по статистическим данным, к 2011 составила 63,7 тыс. га, из них 42 тыс. га нарушены открытыми горными работами. При использовании земельных ресурсов происходит уничтожение растительного, почвенного покрова, почвообразующих слоев литосферы и геологического фундамента ландшафта. На поверхности глубинные горные породы создают специфичный техногенный ландшафт с низкой биогенностью. Значительная часть ландшафтных нарушений при открытой разработке угольных месторождений представляется в виде внешних породных отвалов вскрышных пород, расположенных за пределом карьерных полей. Вынесенные на поверхность громадные массы глубинных горных пород постепенно «растекаются» на прилегающие территории, загрязняя их тяжелыми металлами, сернистыми, фенольными и другими токсичными для человека продуктами окисления глубинных горных пород [4].

Процессы естественного восстановления растительных покровов, почв и рельефов нарушенных земель протекают медленно или неэффективно. Нарушения земной поверхности, как правило, не исчезают и становятся устойчивыми техногенными формированиями. Нарушенные земли подлежат искусственному восстановлению.

«Современная рекультивация есть набор технологических приемов, позволяющих сформировать на месте нарушенных земель участки территории (местообитания, ландшафты, поля рекультивации) с заданными в виде технического задания в рабочем проекте рекультивации параметрами хозяйственной и/или почвенно-экологической эффективности». Такое определение дали ученые института почвоведения и агрохимии СО РАН, подводя итоги 30-летнего опыта научных исследований – , и .

Целью рекультивации нарушенных горными работами земель является создание и ускорение формирования в условиях техногенного экотопа новых почвогрунтов и устойчивых фитоценозов с определенным уровнем плодородия и продуктивности.

Рекультивацию проводят в два этапа: технический и биологический.

Горнотехнический этап состоит в подготовке территории: планировка отвалов, придание удобной для использования формы, насыпание плодородных грунтов, создание подъездных путей и т. д. Этап технической рекультивации должен проходить в процессе эксплуатации карьера.

В ходе биологической рекультивации обеспечивают формирование почвенного слоя, оструктуривание почвы, накопление гумуса и питательных веществ и доведение свойств почвенного покрова до состояния, отвечающего требованиям сельскохозяйственных культур, намечаемых к возделыванию [5].

Воздействие открытого способа угледобычи на окружающую среду можно характеризовать как сильное и катастрофическое. Пример снижения угледобычи в Кузбассе со 159 млн. тонн (1988 г.) до 102,7 млн. тонн (2000 г.) показал, что экологические проблемы угольной промышленности стали более актуальными в связи с ликвидацией убыточных и нерентабельных шахт, разрезов и обогатительных фабрик. Проведение природоохранных мероприятий на предприятиях по экспертным оценкам снижает нагрузку до 30-40% на природные сферы.

Литература и источники

1.  Пашкевич массивы и их воздействие на окружающую среду/ . – С-П.: Наука, 2000. - 230 с.

2.  Об экологической безопасности угледобывающих районов Кузбасса / // Региональные проблемы устойчивого развития природоресурсных регионов и пути их решения: тр. IV Всерос. науч.-практ. конф. – Кемерово: Изд-во ИУУ СО РАН, 2003. – Т.2. – С.196-206.

3.  Мироненко загрязнения подземных вод в горнодобывающих районах/ , , . - М.: Недра, 1988. - 279 с.

4.  Хорошилова, – регион техносферы с высоким уровнем негативного воздействия на человека / , , . – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2008 – 108 с.

5.  Сметанин и обустройство нарушенных земель. – М.: Колос, 2000. – 96 с.

Научный руководитель – д. б.н., профессор , ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»